锡焊——可焊性、耐焊接热检测
发布时间:2025-07-09 12:01:48- 点击数: - 关键词:
实验室拥有众多大型仪器及各类分析检测设备,研究所长期与各大企业、高校和科研院所保持合作伙伴关系,始终以科学研究为首任,以客户为中心,不断提高自身综合检测能力和水平,致力于成为全国科学材料研发领域服务平台。
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一、可焊性测试:评估材料与焊料的结合能力
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- 方法:将样品浸入熔融焊料(如Sn63/Pb37,温度245±5℃),观察焊料铺展情况。
- 标准:IPC/J-STD-002(元件引脚)、IPC/J-STD-003(PCB焊盘)。
- 关键指标:
- 润湿时间(Wetting Time):≤2秒为合格,表明材料表面活性良好。
- 润湿角度(Contact Angle):角度越小(通常<90°),润湿性越好。
- 焊料覆盖率:需达到焊盘或引脚表面积的95%以上。
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- 目的:检测焊料在高温下的团聚性,避免飞溅导致短路。
- 方法:将焊膏印刷在测试板上,经回流焊后检查焊球数量(IPC-TM-650 2.4.14)。
- 合格标准:直径>0.13mm的焊球不超过5个。
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- 设备:X射线光电子能谱仪(XPS)或扫描电镜(SEM)。
- 检测项:金属表面氧化物厚度(如CuO>5nm可能导致润湿不良)。
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- 方法:对比不同助焊剂(松香型、免清洗型)的残留物与绝缘电阻变化(IPC-J-STD-004)。
二、耐焊接热测试:评估材料抗高温损伤能力
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- 条件:根据IPC-9701,温度范围-55℃~125℃,循环次数≥500次。
- 检测项:焊点裂纹、IMC(金属间化合物)层厚度(超过4μm可能脆化)。
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- 标准曲线:遵循IPC/JEDEC J-STD-020(无铅工艺峰值温度260℃±5℃,持续时间10-15秒)。
- 失效模式:
- 爆米花效应(Popcorn Effect):塑封元件吸湿后内部蒸汽压导致开裂。
- 焊盘翘起(Pad Lifting):PCB基材CTE不匹配引发剥离。
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- 参数:焊料槽温度250
265℃,接触时间35秒。 - 检测重点:
- 元件封装材料(如环氧树脂)是否软化变形。
- 多层PCB内部层间结合力(通过切片分析)。
- 参数:焊料槽温度250
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- 条件:150℃环境下存储1000小时(JESD22-A103)。
- 评估项:焊点机械强度(拉力测试)、电气性能(导通电阻)。
三、测试设备与结果分析
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- 可焊性测试仪:如SAT-5100(测量润湿力曲线)。
- 热应力炉:模拟回流焊/波峰焊温度曲线。
- X射线检测仪:检查焊点内部空洞、裂纹。
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- 统计过程控制(SPC):监控润湿时间、焊料厚度的标准差。
- 失效根因分析:如氧化导致的润湿不良需优化存储环境(氮气柜湿度<10%RH)。
四、行业标准与趋势
- 无铅化挑战:高熔点焊料(如SAC305)对耐热性要求更高,推动测试温度提升至270℃。
- 微型化器件:01005元件需更高精度润湿力检测设备(分辨率达0.1mN)。
- 自动化检测:AI视觉系统替代人工目检,实现焊点缺陷(虚焊、桥接)的实时判定。
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